Ставропольський ДЕРЖАВНИЙ
ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Пятигорськ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ
Кафедра обчислювальної техніки та фізико-математичних дисциплін
РЕФЕРАТ
з дисципліни: «Комп'ютерні системи та мережі» на тему:
«Інтернет: адміністративний пристрій і структура глобальної мережі»
Виконав: студентка групи ФК-961 Юлина Ю.Ю.
Перевірив: Санкин А.В.
м. П'ятигорськ
1997

Короткий історичний введення
Близько 20 років тому Міністерство Оборони США створило мережу, яка з'явилася
предтечею Internet, - вона називалася ARPAnet. ARPAnetбила експериментальної
мережею, - вона створювалася для підтримки наукових досліджень в
військово-промисловій сфері, - зокрема, для дослідження методовпостроенія
мереж, стійких до часткових ушкоджень, що отримуються, наприклад, при
бомбардуванні авіацією і здатних у таких умовах продовжувати
нормальноефункціонірованіе. Ця вимога дає ключ до розуміння принципів
побудови і структури Internet. У моделі ARPAnet завжди був зв'язок
междукомпьютером-джерелом і комп'ютером-приймачем (станцією призначення). Мережа
a priori передбачалася ненадійною: будь-яка частина мережі може зникнути в
любоймомент.
На що зв'язуються комп'ютери - не тільки на саму мережу - також покладена
відповідальність забезпечувати налагодження і підтримку связі.Основной принцип
полягав у тому, що будь-який комп'ютер міг зв'язатися як рівний з рівним з будь-яким
іншим комп'ютером.
Передача даних в мережі була організована на основі протоколу Internet - IP.
Протокол IP - це правила і опис роботи мережі. Етотсвод включає правила
налагодження та підтримки зв'язку в мережі, правила поводження з IP-пакетами та їх
обробки, опису мережевих пакетів сімейства IP (іхструктура і т.п.). Мережа
замислювалася й проектувалася так, щоб від користувачів не було потрібно
ніякої інформації про конкретну структурі сеті.Для того, щоб відправити повідомлення
по мережі, комп'ютер повинен помістити дані в якийсь `` конверт'', званий,
наприклад, IP, вказати на цьому `` конверте''конкретний адреса в мережі і передати
отримані в результаті цих процедур пакети в мережу.
Ці рішення можуть здатися дивними, як і припущення про `` ненадійною''
мережі, але вже наявний досвід показав, чтобольшінство цих рішень цілком розумно
і вірно. Поки Міжнародна Організація по Стандартизації (Organization for
International Standartization - ISO) витрачала роки, створюючи остаточний
стандарт для комп'ютерних мереж, користувачі чекати не бажали. Активісти
Internet почали встановлювати IP-программноеобеспеченіе на всі можливі типи
комп'ютерів. Незабаром це стало єдиним прийнятним способом для зв'язку
різнорідних комп'ютерів. Така схема понравіласьправітельству і університетам,
які проводять політику покупки комп'ютерів у різних виробників. Кожен
купував той комп'ютер, який йому подобався івправе було очікувати, що зможе
працювати по мережі спільно з іншими комп'ютерами.
Приблизно 10 років після появи ARPAnet з'явилися Локальні
Обчислювальні Мережі (LAN), наприклад, такі як Ethernet идр. Одночасно
з'явилися комп'ютери, які стали називати робочими станціями. На більшості
робочих станцій була встановлена Операційна СістемаUNIX. Ця ОС мала
можливість роботи в мережі з протоколом Internet (IP). У зв'язку з виникненням
принципово нових завдань і методів їх вирішення появіласьновая потреба:
організації бажали підключитися до ARPAnet своєю локальною мережею. Приблизно в той
же час з'явилися інші організації, які началісоздавать свої власні
мережі, що використовують близькі до IP комунікаційні протоколи. Стало ясно, що всі
тільки виграли б, якби ці мережі могліобщаться всі разом, адже тоді
користувачі з однієї мережі змогли б зв'язуватися з користувачами іншої мережі.
Однією з найважливіших серед цих нових мереж була NSFNET, розроблена з
ініціативи Національного Наукового Фонду (National ScienceFoundation - NSF),
аналога нашого Міністерства Науки. Наприкінці 80-х NSF створив п'ять
суперкомп'ютерних центрів, зробивши їх доступними для використання в любихнаучних
установах. Було створено усього лише п'ять центрів тому, що вони дуже дорогі
навіть для багатої Америки. Саме тому їх і слід було
іспользоватькооператівно. Виникла проблема зв'язку: був потрібний спосіб з'єднати
ці центри і надати доступ до них різним користувачам. Спочатку була
зроблена попиткаіспользовать комунікації ARPAnet, але це рішення потерпіло крах,
зіткнувшись з бюрократією оборонної галузі і проблемою забезпечення персоналом.

Тоді NSF вирішив побудувати свою власну мережу, засновану на технології IP
ARPAnet. Центри були з'єднані спеціальнимітелефоннимі лініями з пропускною
здатністю 56 Kbps (7 KB/s). Однак, було очевидно, що не варто навіть і
намагатися з'єднати всі університети іісследовательскіе організації
безпосередньо з центрами, тому що прокласти така кількість кабелю - не тільки
дуже дорого, але практично неможливо. Поетомурешено було створювати мережі по
регіональним принципом. У кожній частині країни зацікавлені установи повинні
були з'єднатися зі своїми бліжайшімісоседямі. Ланцюжки,
приєднувалися до суперкомп'ютера в одній зі своїх крапок, у такий спосіб
суперкомп'ютерні центри були з'єднані разом. Втакому топології будь-який комп'ютер
міг зв'язатися з будь-яким іншої, передаючи повідомлення через сусідів.
Це рішення було успішним, але настала пора, коли мережа вже більш не справлялася
із збільшеними потребами. Спільне іспользованіесуперкомпьютеров дозволяло
підключеним громадам використовувати і безліч інших речей, що не відносяться до
суперкомп'ютерів. Зненацька університети, школи ідругіе організації усвідомили,
що здобув під рукою море даних і світ користувачів. Потік повідомлень у мережі
(трафік) наростав усе швидше і бистреепока, врешті-решт, не перевантажив
керуючі мережею комп'ютери і зв'язують їхні телефонні лінії. У 1987 р.
контракт на керування і розвиток мережі билпередан компанії Merit Network Inc.,
що займалася освітньою мережею Мічигану разом з IBM і MCI. Стара
фізично мережа була замінена болеебистримі (приблизно в 20 разів) телефонними
лініями. Були замінені на більш швидкі і мережні керуючі машини.
Процес удосконалювання мережі йде безупинно. Однак, більшість цих
перебудов відбувається непомітно для пользователей.Включів комп'ютер, ви не
побачите оголошення про те, що найближчі півроку Internet не буде доступна через
модернізації. Можливо навіть більш важливим є те, що перевантаження мережі і її
удосконалення створили зрілу і практичну технологію. Проблеми були вирішені,
а ідеї розвитку перевірені в справі.
Важливо відзначити те, що зусилля NSF з розвитку мережі призвели до того, що будь-який
бажаючий може отримати доступ до мережі. ПреждеInternet була доступна тільки для
дослідників в галузі інформатики, державним службовцям та підрядників.
NSF сприяв загальної доступностіInternet по лінії освіти, вкладаючи
гроші в під'єднання навчального закладу до мережі, тільки якщо той, у свою
чергу, мало плани распространятьдоступ далі по окрузі. Таким чином, кожен
студент чотирирічного коледжу міг стати користувачем Internet.
І потреби продовжують рости. Більшість таких коледжів на Заході вже
приєднано до Internet, робляться попиткіподключіть до цього процесу
середні та початкові школи. Випускники коледжів прекрасно інформовані про
переваги Internet і розповідають про них своімработодателям. Вся ця
діяльність призводить до безперервного росту мережі, до виникнення та вирішення
проблем цього зростання, розвитку технологій та сістемибезопасності мережі.
Адміністратівноеустройство Internet
Internet по організації багато в чому нагадує церкву. Це організація з
цілком добровільною участю. Керується вона чимось тонаподобіе ради
старійшин, проте, у Internet немає патріарха, президента або Тата. Складові
мережі можуть мати своїх президентів або аналогічних керманичів, але це зовсім інше
справа; в Internet немає єдиної авторитарної фігури.
Вища влада, де б Internet не була, залишається за ISOC (Internet Society).
ISOC - товариство з добровільним членством. Його мета-сприяти глобальному
обміну інформацією через Internet. Воно призначає раду старійшин, яка
відповідає за технічну політику, підтримку іуправленіе Internet.
Рада старійшин являє собою групу добровольців, названу
IAB (Рада по архітектурі Internet.). IAB регулярнособірается, щоб
`` благословити''стандарти і розподілити ресурси, такі, наприклад, як адреси.
Internet працює, оскільки є стандартні способиобщенія між
комп'ютерами та прикладними програмами. Це дозволяє комп'ютерам різного типу
зв'язуватися без особливих проблем. IAB відповідальний за стандарти; онрешает, коли
стандарт необхідний і яким йому варто бути. Коли потрібно стандарт, рада
розглядає проблему, приймає стандарт і по мережі оповещаето ньому світ. IAB
також стежить за різними номерами (і іншими речами), що повинні
залишатися унікальними. Наприклад, кожен комп'ютер в Internet має
свойунікальний 32-розрядний двійковий адресу; ніякий інший комп'ютер не має
такого ж. Як присвоюється ця адреса? IAB піклується про такого роду
проблемах.Он не привласнює адрес сам особисто, але розробляє правила, як ці
адреси привласнювати.
Користувачі Internet висловлюють свої скарги і пропозиції на зустрічах IETF
(Оператівногоінженерного загону Internet). IETF - це інша добровільна
організація; також збирається регулярно, щоб обговорити поточні експлуатаційні
і назревающіетехніческіе проблеми. При обговоренні достатньо важливої проблеми
IETF створює робочу групу для її подальшого дослідження. (На практиці
`` достаточноважная''зазвичай означає, що для робочої групи знаходиться
достатня кількість добровольців). Відвідувати зустрічі IETF і включатися в робочі
группахмогут все, головне, щоб люди працювали, справа добровільна. Робочі
групи мають різні функції: це може бути випуск документації,
виработкастратегіі дій при виникненні проблем, стратегічні
дослідження, розробка нових стандартів і протоколів, доробка вже
існуючих (наприклад, зміна значень окремих полів). Робоча група
звичайно випускає доповідь. Залежно від виду рекомендації, це може бути
просто документацією і битьдоступной для будь-якого охочого, що може бути
прийнято добровільно як здорова ідея, або ж це може бути послано в IAB і бути
оголошеною стандартом.
Якщо якась мережа приймає вчення Internet, приєднується до неї і вважає себе
її частиною, тоді вона і є частьюInternet. Можливо їй багато чого покажеться
нерозумним, дивним, сумнівним - вона може поділитися своїми сумнівами з
IETF. Деякі скарги-пропозиції могутоказаться цілком розумними і, можливо,
Internet відповідно зміниться. Щось може показатися просто справою смаку
або традиції, тоді ці возраженіябудут відхилені. Якщо мережа робить що-небудь,
що може нашкодити Internet, вона може бути виключена із співтовариства до тих пір,
поки вона не виправиться.
Зараз Internet складається з більш ніж 12 тисяч об'єднаних між собою мереж.
Фінанси
За Internet ніхто централізовано не платить; немає такої організації як Internet
Inc., Яка збирає плату з усіх мереж Internetілі користувачів. Замість
цього кожен платить за свою частину. NSF платить за зміст NSFNET. NASA платить
за Наукову Мережу NASA (NASA Science Internet). Представники мереж збираються
разом і вирішують, як їм з'єднуватися один з одним і використовувати ці взаємозв'язки.
Коледж або корпорація платить за її підключення кнекоторой регіональної мережі,
яка у свою чергу платить за свій доступ мережному власнику державного
масштабу.
Какструктура Internet позначається на Користувача?
Те, що Internet не мережа, а збори мереж, мало як позначається на конкретному
користувача. Для того, щоб зробити що-нібудьполезное (запустити програму
або дістатися до будь-яких єдиних у своєму роді даних), користувачеві не
треба піклуватися про те, як ці складові сетісодержатся, як вони
взаємодіють і підтримують міжмережеві зв'язку.
Розглянемо для наочності телефонну мережу - теж до певної міри Internet.
Міністерство Зв'язку Росії, Pacific Bell, AT &, MCI, British Telecom, Telefon's de
Mexico і т.д., - все це окремі корпорації, які обслуговують різні
телефонні системи. Вони ж піклуються про совместнойработе, про створення об'єднаної
мережі; все, що вам потрібно зробити, де б на планеті ви не знаходилися і куди б
ви не дзвонили, - це набрати номер. Еслізабить про ціну і рекламі, вам повинно бути
абсолютно все одно, з ким ви маєте справу: з МСI, AT & або Міністерством Зв'язки.
Знімаєте трубочку, нажімаетекнопочкі (крутите диск) і говорите.
Вас, як користувача, турбує тільки, хто займається вашими заявками, коли
з'являються проблеми. Якщо що-небудь перестає працювати, тільки одна з
відповідних компаній може виправити це. Вони спілкуються один з одним по
проблемних питань, але кожен з власників мереж відповідальний запроблеми,
що виникають на його власній ділянці системи, за сервіс, що ця мережа
надає своїм клієнтам.
Це ж вірно і для Internet. Кожна мережа має свій власний мережевий
експлуатаційний центр (NOC). Кожен такий робочий центрсвязан з іншими і
знає, як вирішити різні можливі проблеми. Ваш регіон має угоду з
однією зі складових мереж Internet і її заботасостоіт в тому, щоб люди вашого
регіону були задоволені роботою мережі. Так що, якщо щось зіпсується, NOC і є
та сама організація, з кого за це запитають, кого за це будуть бити.
Архітектура мережевих протоколів TCP/IP, на базі яких побудована Internet,
призначена спеціально для об'єднаної мережі. Мережа можетсостоять з абсолютно
різнорідних підмереж, з'єднаних один з одним шлюзами. Як підмереж
можуть виступати самі різні локальні мережі (Token Ring, Ethernet, пакетні
радіомережі тощо), різні національні, регіональні та спеціалізовані
мережі (наприклад, HEPnet), а також інші глобальні мережі, такі, наприклад, як
Bitnet або Sprint. До цих мереж можуть підключатися машини абсолютно різних
типів. Кожна з підмереж працює у відповідності зі своіміспеціфіческімі
вимогами і має свою природу зв'язку, сама вирішує свої внутрішні
проблеми. Однак, передбачається, що кожна підмережа може прінятьпакет
інформації і доставити його за вказаною адресою в цій конкретній підмережі. Всі
ж не потрібно, щоб підмережа гарантувала доставку пакетів іімела надійний
наскрізний протокол (протокол роботи мережі в якості посередника при передачі
повідомлень між двох зовнішніх мереж). Природа такого послабленіявам стане ясна
пізніше.
Таким чином, дві машини, підключені до однієї підмережі, можуть безпосередньо
обмінюватися пакетами, а якщо виникає необходімостьпередать повідомлення машині в
іншої підмережі, то набувають чинності міжмережеві угоди, для чого підмережі
використовують свій міжмережевий мова - протокол IP; оніпередают повідомлення по
певної ланцюжку шлюзів і підмереж, поки воно не досягне потрібної підмережі,
де воно і буде доставлено непосредственнополучателю. Іншими словами,
користувача вся ця кухня абсолютно не турбує. Як і у прикладі з телефонної
мережею, яка видається йому єдиної большойсетью, а не безліччю мереж,
для нього все це строкате збіговисько різнорідних і іноді несумісних між собою
мереж представляється однією мережею - `` Сетьюсетей''- Internet.
Потенціальниепользователі
Кому ж може бути настільки корисна Internet і яким чином? Що так сприяє
її розвитку?
Корисність Internet підвищувалася разом з розвитком обчислювальної техніки з
запізненням приблизно в 10 років. Наприкінці 80-х годовпоявленіе персональних
комп'ютерів перенесло інформатику з царства знавців до широкого загалу.
Internet в ході свого розвитку і повсеместногораспространенія займається саме
таким переносом.
Internet, як і обчислювальна техні?? а, здійснила перехід від забави експертів до
інструменту щоденного користування. І сампроцесс переходу був абсолютно
аналогічний. Мережа поступово ставала простіше у використанні, частково тому
що обладнання стало краще, а частково тому, що сама стала швидше і
надійніше. І найсміливіші з тих, хто спочатку не наважувалися зв'язуватися з Internet,
почали її використовувати. Ці нові пользователіпороділі величезну потребу в
нових ресурсах і кращому інструментарії. Поліпшувалися старі засоби, з'являлися
нові, призначені для доступу кновим ресурсів, що полегшувало використання
мережі. І ось вже інша група людей стала розуміти користь Internet. Процес
повторювався. Цей кругообіг продолжаетразвіваться і до цього дня.
Загалом, всі користувачі Internet шукають одного: спілкування та інформації. І вони
знаходять це серед людей і комп'ютерів. Легкопозабить про людських ресурсах
Internet, але вони дуже важливі, так само, як і доступні комп'ютери. Internet -
миролюбна і дружня країна. Тут можновстретіть таких же людей, як ви
самі. Ви, безумовно, потенційний користувач мережі, якщо, наприклад, ви:
- Біолог, якому потрібна була карта геному дрозофілли;
- Чань-буддист в стані пан-ісламістів, що шукає будь-яке духовне товариство і
розуміння;
- Єстетствує інтелектуал, шанувальник класики і року, кому остогидла
поп-"музика''в ефірі;
- Психолог або психотерапевт, який бажає обговорити тонкі моменти відносин таємниці
сповіді з законом в дуже специфічному випадку.
І так далі. Усім цим людям Internet надає прекрасну можливість
знайти однодумців. Можна - насправді, дажеочень легко - знайти
електронний дискусійний клуб майже за будь-якої теми (їх зараз усього близько
півтори тисячі), або почати нову дискусію і встати уістоков нового клубу,
який ніхто досі не здогадався створити.
Internet відкриває цим людям також і доступ до комп'ютерних ресурсів. Лектор
суспільства `` Знання''може зв'язатися з компьютеромNASA, який надасть йому
інформацію про минуле, сьогодення і майбутнє космічної науки і програми США.
Священик може знайти Біблію, Коран, Тору, щоб процитувати потрібні уривки.
Юрист може вчасно знайти копії доповідей на засіданнях Верховного Суду США з
справі `` Іран-контрас''. Восьмикласниця можетобсудіть музичну лірику В. Цоя з
ровесниками або виступити експертом серед новачків, адже тільки вона і розуміє
лірику по-справжньому.
І це тільки початок. Поза сумнівом, в кінцевому рахунку, всі прийдуть до розуміння того,
що настає Ера Інформації; потреба в нейвозрастает і буде зростати
лавиноподібно, кількість споживачів теж. Нікуди від цього не дітися. Без
надійної та оперативної інформації не можна йти вного з часом, розвивати науку
і техніку на рівні кращих світових зразків. І всі ми, всі до одного, -
потенційні користувачі глобальнойінформаціонной мережі.